張冰
(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測規(guī)劃院,黑龍江 哈爾濱 150080)
濕地資源調(diào)查是查清濕地資源現(xiàn)狀,準確掌握濕地資源動態(tài)變化,客觀反映調(diào)查區(qū)域濕地類型、自然及社會經(jīng)濟條件,綜合分析與評價濕地資源及經(jīng)營管理現(xiàn)狀,科學地提出濕地保護與利用意見而進行的資源性調(diào)查。其調(diào)查成果即是濕地認定及監(jiān)測的基礎(chǔ),更是為濕地資源可持續(xù)利用,充分發(fā)揮濕地生態(tài)系統(tǒng)功能提供科學依據(jù)。黑龍江是濕地資源大省,濕地面積大、類型多、分布廣、區(qū)域性差異顯著,生物多樣性豐富,適時地進行濕地資源調(diào)查尤為必要。
黑龍江省曾于2000年進行了首次濕地資源調(diào)查。濕地資源經(jīng)過10年的保護利用,其數(shù)量、質(zhì)量及生態(tài)系統(tǒng)功能發(fā)生了較大變化,現(xiàn)行的濕地資源數(shù)據(jù)已經(jīng)不能客觀的反映現(xiàn)狀。2009年黑龍江省是國家林業(yè)局6省、市濕地資源調(diào)查試點省份之一。為此,黑龍江省根據(jù)國家林業(yè)局林發(fā)[2008]265號文件精神進行全省濕地資源調(diào)查。
本次濕地資源采用以RS(遙感技術(shù))為主、GIS(地理信息系統(tǒng))和GPS(全球定位系統(tǒng))為輔的“3S”技術(shù)。即通過遙感解譯獲取濕地類型、所屬三級流域等信息。通過野外調(diào)查、現(xiàn)地訪問和收集最新資料獲取水源補給狀況、主要優(yōu)勢植物種、土地所有權(quán)、保護管理狀況等數(shù)據(jù)。最后用地理信息軟件形成矢量數(shù)據(jù)庫,進行濕地數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計
1.1.1 遙感判讀準備工作
(1)獲取調(diào)查區(qū)相關(guān)圖件和資料圖件:包括調(diào)查
1.1 RS(遙感技術(shù))應(yīng)用區(qū)地形圖、土地利用現(xiàn)狀圖、植被圖、濕地、流域等專題圖,包括調(diào)查區(qū)有關(guān)的文字資料和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。
(2)遙感數(shù)據(jù)源的選擇:遙感數(shù)據(jù)的獲取應(yīng)在保證調(diào)查精度的基礎(chǔ)上,根據(jù)實際情況采用特定的數(shù)據(jù)源。一般應(yīng)保證分辨率在20m以上,云量小于5%,最好選擇和調(diào)查時間最接近的遙感數(shù)據(jù),其時間相差一般不超過2a。
(3)遙感數(shù)據(jù)處理:對遙感數(shù)據(jù)以濕地資源為主體進行圖像增強的處理,并依據(jù)1∶50 000地形圖進行幾何精校正。經(jīng)過處理的遙感影像,按照標準生成數(shù)字圖像或影像圖。
(4)解譯人員的培訓:為了保證遙感數(shù)據(jù)解譯的準確性,首先對參加解譯的工作人員進行技術(shù)培訓,掌握技術(shù)標準和GIS與RS技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識和相關(guān)軟件的應(yīng)用。參加解譯的人員除了進行遙感判讀的知識培訓之外,還要進行相關(guān)專業(yè)知識學習以及野外調(diào)查培訓等。
1.1.2 建立解譯標志
(1)選設(shè)4~6條調(diào)查線,調(diào)查線的選設(shè)原則為:①類型齊全;②實況資料好;③對工作區(qū)有充分代表性;④在遙感假彩色上色彩齊全;⑤交通方便。
(2)線路調(diào)查:通過對遙感假彩色影像識別,利用GPS等定位的工具,建立影像特征與地面實況的對應(yīng)關(guān)系。
(3)內(nèi)業(yè)分析:根據(jù)野外調(diào)查確立的影像和地物之間的關(guān)系,借助相關(guān)輔助信息(濕地圖、水系圖、濕地分布圖及有關(guān)物候等資料),建立起遙感影像上反映的色調(diào)、形狀、圖形、紋理、相關(guān)分布、地域分布等特征和相應(yīng)判讀類型間的關(guān)系。
(4)制定統(tǒng)一解譯標準,填寫解譯標志表:通過野外調(diào)查和內(nèi)業(yè)分析對判讀類型的定義、現(xiàn)地景觀形成統(tǒng)一認識,并且對各濕地類型在遙感信息影像上的反映特征的描述形成統(tǒng)一的標準,建立解譯標志,填寫判讀解譯標志表。
(5)判讀工作的正判率考核:選取40~60個判讀點,要求內(nèi)業(yè)人員對濕地類型進行識別,只有濕地類型正確判讀率超過90%時才能上崗。不足90%進行錯誤分析和糾正,并進行二次考核,直到正判率超過90%。
1.1.3 判讀解譯
(1)人機交互判讀:判讀人員在正確的理解分類定義的情況下,參考有關(guān)文字、地面調(diào)查資料等,在GIS軟件支持下,將相關(guān)地理圖層疊加顯示,全面分析遙感影像數(shù)據(jù)的色調(diào)、紋理、地形特征等,將判讀類型與其所建立的解譯標志有機結(jié)合起來,準確區(qū)分判讀類型。以面狀圖斑和線狀地物分層解譯。建立判讀卡片并填寫遙感信息判讀登記表。
(2)圖斑判讀要求:以圖斑為基本單位進行判讀時,采用遙感影像圖進行勾繪判讀或在利用GIS軟件勾繪,GPS野外定位點為輔。每個樣地或圖斑都要按照規(guī)則進行編號,作為該判讀單位的唯一識別標志。并逐一填寫判讀因子,生成屬性數(shù)據(jù)庫。
(3)河流的判讀:判讀范圍為寬度在10m以上、長度在5km以上的全國小型河流。如果遙感影像沒到解譯要求,可以采用典型調(diào)查的方式進行,即借助地形圖和GPS野外定點調(diào)查現(xiàn)地調(diào)繪。
(4)雙軌制作業(yè):以樣地為單位進行判讀時,要求2名判讀人員對同幅地形圖內(nèi)的遙感判讀樣地分別進行判讀登記。判讀類型一致率在90%以上時,可對不同點進行協(xié)商修改,達不到時重判。以圖斑為單位進行判讀時,要求一人按圖斑區(qū)劃因子進行圖斑區(qū)劃并進行判讀,另一人對前一人的區(qū)劃結(jié)果進行檢查,發(fā)現(xiàn)區(qū)劃錯誤時經(jīng)過協(xié)商進行修改;區(qū)劃確定后第二人進行“背靠背”判讀,判讀類型一致率在90%以上時,可對不同圖班進行協(xié)商修改,達不到時重判。
(5)質(zhì)量檢查:質(zhì)量檢查是對遙感影像處理、解譯標志建立、判讀準備與培訓、判讀及外業(yè)調(diào)查驗證等各項工序和成果進行檢查。組織對當?shù)厥煜ず陀信凶x實踐經(jīng)驗的專家對解譯結(jié)果進行檢查驗收,對不合理及錯誤的解譯及時糾正。
1.2 GPS(全球定位技術(shù))應(yīng)用
根據(jù)解譯標志及參考相關(guān)的輔助資料,進行衛(wèi)星圖像目視解譯判讀,按圖斑區(qū)劃條件劃分圖斑?,F(xiàn)地對衛(wèi)星圖像上的各類調(diào)查界線進行核實,同時調(diào)查各地類的相關(guān)因子 。根據(jù)現(xiàn)地調(diào)查核實結(jié)果,在現(xiàn)地對衛(wèi)星圖像目視解譯形成的圖斑界線進行修正;利用GPS(全球定位技術(shù))對有關(guān)調(diào)查圖斑進行現(xiàn)地定位。
1.3 GIS(地理信息技術(shù))應(yīng)用
利用地理信息技術(shù)主要濕地斑塊面積求算、分布(行政區(qū)、中心點坐標)、平均海拔、植被類型及其面積等信息,并制作各種專題圖的制作。
1.3.1 基本圖矢量化 用ArcGIS軟件對濕地斑塊進行矢量化處理,并對每個圖斑進行賦值,使其具有與屬性庫文件相同的關(guān)聯(lián)字段,利用Foxpro軟件將圖斑空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫進行連接,并在ArcGIS中進行管理和更新。
1.3.2 濕地資源調(diào)查專題圖繪制 在基礎(chǔ)地理信息(行政界線、主要道路、水系)和圖斑圖形屬性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,用GIS軟件繪制出各類濕地資源專題圖。
2.1 通過遙感技術(shù)的應(yīng)用,解決了以往野外調(diào)查耗工耗時的問題,提高工作效率30%左右。其中目視判讀的正判率在遙感技術(shù)應(yīng)用過程中起著決定性作用。
2.2 通過GPS的應(yīng)用對濕地資源調(diào)查范圍和具體濕地斑塊進行了準確定位,解決了區(qū)劃與現(xiàn)地不準的問題,為濕地資源調(diào)查提供了可靠準確的數(shù)據(jù);
2.3 GIS的應(yīng)用,解決了調(diào)查人員手工制圖及與繪圖員之間相銜接存在的問題:直接用DBF數(shù)據(jù)導入繪圖軟件,減輕了調(diào)查員工作強度并解決面積計算精度問題,從計算統(tǒng)計上看,各地類面積精度分別為98%以上;通過對各類地物及樣點采集數(shù)據(jù)進行信息處理;建立圖形數(shù)據(jù)庫及其屬性數(shù)據(jù)庫文件,完成濕地斑塊面積計算及專題圖的繪制,使?jié)竦刭Y源調(diào)查工作實現(xiàn)了數(shù)字化,可視化,易于修改調(diào)用。
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